《编译原理》课程实验指导书

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1、《编译原理》课程实验指导书（CompilerPrinciple）23目录序言1一、实验安排2第一阶段：编译器的词法分析2第二阶段：编译器的语法分析2第三阶段：编译器的代码生成3二、考核方式及评定标准4三、参考资料与编译器分析4第一部分PL语言及其编译器41.PL语言介绍41.1PL语言的语法图52.PL语言编译器82.1词法分析92.2语法分析92.3语义分析112.4代码生成112.5代码执行132.6错误诊断处理152.7符号表管理172.8其他18第二部分上机实验要求19第三部分PL语言编译器源程序与示例211．示例与结果表

2、示211.1PL语言源程序211.2生成的代码（片段）232.PL语言编译器源程序2323序言本《编译原理》实验，其目的是让大家动手设计和实现一个规模适中的语言的编译器，该编译器不仅涉及编译程序的各个阶段，而且也强调了编译的总体设计、各个阶段的接口安排等等。通过上机实践，来设计这个相对完整的编译器，一方面可以使同学们增加对编译程序的整体认识和了解——巩固《编译原理》课程所学知识，另一方面，通过上机练习，学生也可以学到很多程序调试技巧和设计大型程序一般的原则，如模块接口的协调，数据结构的合理选择等等。为了使学生能尽早动手实践，我们建

3、议把实践分成三部分，首先阅读本教程第一部分，在这部分就PL语言的语法及其编译程序的各个阶段作了简单介绍，以便对PL编译程序有个初步的印象。其次要认真阅读理解第三部分所给出的PL编译器源程序及示例，使上一阶段的初步印象得以加深、具体化。最后按照第二部分的实验要求扩充PL语言的功能并加以实现。具体操作时分成三个阶段：词法分析、语法分析及代码生成。最后再统一组装成一个完整的PL编译器，并适当进行改进、补充。23一、实验安排第一阶段：编译器的词法分析学时：2（一）、实验目的：通过阅读PL的语法图，设计、编制并调试一个PL词法分析程序，加深

4、学生对词法分析原理的理解。（二）、实验内容：PL的词法分析器将要完成以下工作：（1）跳过分隔符（如空格，回车，制表符）；（2）识别诸如begin，end，if，while等保留字；（3）识别非保留字的一般标识符，此标识符值（字符序列）赋给全局量id，而全局量sym赋值为SYM_IDENTIFIER。（4）识别数字序列，当前值赋给全局量NUM，sym则置为SYM_NUMBER；（5）识别:=，<=，>=之类的特殊符号，全局量sym则分别被赋值为SYM_BECOMES，SYM_LEQ，SYM_GEQ等。相关过程（函数）有getsym(

5、)，getch()，其中getch()为获取单个字符的过程，除此之外，它还完成：（1）识别且跳过行结束符；（2）将输入源文件复写到输出文件；（3）产生一份程序列表，输出相应行号或指令计数器的值。第二阶段：编译器的语法分析学时：4（一）、实验目的：掌握PL语言编译器的语法分析程序设计与LL（1）文法应用的实现方法。（二）、实验内容：采用递归下降的方法来设计PL/0编译器，证明PL/0语言属于LL（1）文法。然后结合语法图编写（递归下降）语法分析程序的一般方法，具体方面有：（1）用合适的替换将语法约化成尽可能少的单个图；（2）将每一个

6、图按下面的规则（3）-（7）翻译成一个过程说明；（3）顺序图对应复合语句：（4）选择：（5）循环（6）表示另一个图A的图：（7）表示终结符的单元图：相关过程有：block(),constdeclaration(),vardeclaration(),statement(),condition(),expression(),term(),factor()等。23并画出它们之间依赖关系图，并在此基础上实现程序的编制。并适当进行语义分析的相关检查：（1）是否存在标识符先引用未声明的情况；（2）是否存在己声明的标识符的错误引用；（3）是否存

7、在一般标识符的多重声明。第三阶段：编译器的代码生成学时：2（一）、实验目的：掌握PL语言编译器的中间代码生成的程序分析与实现方法，并能对错误进行分析与处理。（二）、实验内容：为了使我们的编译程序保持适当简单的水平，不致陷入与本课程无关的实际机器的特有性质的考虑中去，我们假想有台适合PL程序运行的计算机，我们称之为PL处理机。PL处理机顺序解释生成的目标代码。PL处理机的指令集根据PL语言的要求而设计，它包括以下的指令：（1）LIT/*将常数置于栈顶*/（2）LOD/*将变量值置于栈顶*/（3）STO/*将栈顶的值赋与某变量*/（4

8、）CAL/*用于过程调用的指令*/（5）INT/*在数据栈中分配存贮空间*/（6）JMP,JPC/*用于if,while语句的条件或无条件控制转移指令*/（7）OPR/*一组算术或逻辑运算指令*/上述指令的格式由三部分组成：FLA其中，f,l,a的